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TWI428710B - 壓印微影術 - Google Patents

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TWI428710B
TWI428710B TW100123219A TW100123219A TWI428710B TW I428710 B TWI428710 B TW I428710B TW 100123219 A TW100123219 A TW 100123219A TW 100123219 A TW100123219 A TW 100123219A TW I428710 B TWI428710 B TW I428710B
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Sander Frederik Wuister
Johan Frederik Dijksman
Yvonne Wendela Kruijt-Stegeman
Original Assignee
Asml Netherlands Bv
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Description

壓印微影術
本發明係關於壓印微影術。
微影設備係一將所要圖案施加於一基板之目標部分上的機器。微影設備習知地用於(例如)積體電路(IC)、平板顯示器及包含精細結構之其他裝置的製造。
因減小微影圖案中之特徵之大小允許一給定基板區上之特徵的較大密度，所以此減小為所要的。在光微影中，可藉由使用較短波長輻射達成增加之解析度。然而，存在與此等減少相關聯之問題。當前之系統開始採用具有193 nm能譜之波長的光源，但即使在此位準下，繞射限制仍成為一阻障。在較低波長下，材料之透明度十分不良。能增強解析度之光學微影術機器需要複雜之光學器件及稀有材料，且因此十分昂貴。
印刷次100 nm特徵之替代方法(稱為壓印微影術)包含藉由使用實體模或模板將圖案壓印於一可壓印介質中而將圖案轉印至一基板。該可壓印介質可為該基板或塗佈至該基板之表面上之材料。該可壓印介質可為功能性的或可用作一"遮罩"以將圖案轉印至一下伏表面。該可壓印介質可(例如)作為沈積於一基板上之光阻(諸如半導體材料)而加以提供，藉由模板界定之圖案經轉印至該光阻中。因此壓印微影術實質上為一在微米或奈米等級上之模製製程，其中模板之構形界定建立於基板上之圖案。如同光學微影術一樣可使圖案層化，使得(原則上)壓印微影術可用於如IC製造之此等應用。
壓印微影術之解析度僅由模板製造製程之解析度限制。舉例而言，可使用壓印微影術產生具有顯著改良解析度及線邊緣粗糙度(相比於用習知光學微影術製程可達成之彼解析度及線邊緣粗糙度)之次50 nm範圍中之特徵。此外，壓印製程不需要通常由光學微影術製程需要之昂貴光學器件、先進照射源或特定光阻材料。
當前壓印微影術製程可具有將如以下所提及之一或多個缺點，尤其在關於達成上覆準確性及/或高產量上。然而，自壓印微影術可得之解析度及線邊緣粗糙度中之顯著改良為處理彼等及其他問題之強烈驅動力。
通常，在壓印微影術期間，可壓印介質經噴墨印刷於一基板上，在其後將一模板壓於該可壓印介質中。可產生之問題為一些可壓印介質在模板壓印其之前自該基板蒸發。
根據本發明之第一態樣，提供一種微影設備，其包含一經組態以固持複數個壓印模板之模板固持器，及一經組態以固持一基板之基板固持器，其中該模板固持器位於該基板固持器之下方。
根據本發明之第二態樣，提供一種微影設備，其包含一經組態以固持複數個壓印模板之模板固持器，及一經組態以固持一基板之基板固持器，其中該模板固持器經配置以使得當該等壓印模板經固持於該模板固持器中時該等壓印模板之一上表面保留為經暴露的。
根據本發明之第三態樣，提供一種微影設備，其包含一經組態以固持複數個壓印模板之模板固持器，及經配置以將流體分配於複數個壓印模板上之一或多個分配器。
根據本發明之第四態樣，提供一種壓印微影術之方法，其包含：將可壓印介質塗覆至複數個壓印模板之圖案化表面；及隨後使該等壓印模板與一基板抵靠接觸，以使得可壓印介質轉印至該基板。
根據本發明之第五態樣，提供一種微影設備，其包含一經組態以固持複數個壓印模板之模板固持器，該模板固持器經配置以使得在經固持於該模板固持器中時，壓印模板之最上表面大體位於同一平面中。
根據本發明之第六態樣，提供一種微影設備，其包含一經組態以固持複數個壓印模板之模板固持器、一經組態以固持一基板之基板固持器，及與各別壓印模板相關聯之複數個衝頭，其中每一衝頭經設定尺寸以使得其在較與其相關聯之壓印模板之區更大之區周圍衝壓。
根據本發明之第七態樣，提供一種壓印微影術之方法，其包含：將可壓印介質塗覆至複數個壓印模板之圖案化表面及一固持該複數個壓印模板之壓印模板固持器；允許該可壓印介質大體變為固體；使用衝頭切割開大體為固體之可壓印介質，該等衝頭經配置以沿超出每一壓印模板之周緣之周緣切割開該可壓印介質；及將該等壓印模板與一基板抵靠接觸。
根據本發明之第八態樣，提供一種微影設備，其包含一經組態以固持複數個壓印模板之模板固持器、一經組態以固持一基板之基板固持器、一光化輻射源，及一經配置以引導光化輻射穿過模板固持器而不引導該光化輻射穿過壓印模板之輻射導引設備。
根據本發明之第九態樣，提供一種壓印微影術之方法，其包含：將一可壓印介質塗覆至壓印模板之圖案化表面；將氰基丙烯酸酯塗覆至一基板之表面；及將該壓印模板與該基板抵靠接觸，以使得氰基丙烯酸酯誘導可壓印介質之聚合。
根據本發明之第十態樣，提供一種壓印微影術之方法，其包含：將聚合物及溶劑塗覆至壓印模板之圖案化表面；允許溶劑蒸發以使得聚合物成為固體；將一單體層塗覆至一基板；將該壓印模板與該基板抵靠接觸以使得將聚合物推抵於該單體層；及在接觸之後，用光化輻射照射該單體層。
根據本發明之第十一態樣，提供一種壓印微影術之方法，其包含：將單體與聚合物之混合物塗覆至壓印模板之圖案化表面；將該壓印模板與一基板抵靠接觸；及在接觸之後，用光化輻射照射單體與聚合物之混合物。
根據本發明之第十二態樣，提供一種壓印微影術之方法，其包含：將一可壓印介質塗覆至壓印模板之圖案化表面；將一平坦化層塗覆至基板之表面，該可壓印介質與該平坦化層為流體；及在塗覆之後，使壓印模板與基板抵靠接觸。
本發明之一或多個實施例可應用於一圖案化模板經壓印於可流動狀態中之可壓印介質中之任何壓印微影術製程，且(例如)如以上所描述可應用於熱及UV壓印微影術。出於理解本發明之一或多個實施例之目的，不需以較此項技術中已給出的及已知的更多細節描述該壓印製程。
存在壓印微影術之兩種主要方法，其通常稱為熱壓印微影術及UV壓印微影術。亦存在稱為軟微影術之第三類型之"印刷"微影術。此等微影術之實例在圖1a至圖1c中加以說明。
圖1a示意性地描繪軟微影術製程，其包含將一分子層11(通常為諸如硫醇之油墨)自一可擾性模板10(通常自聚二甲基矽氧烷(PDMS)製得)轉印至一光阻層13，該光阻層經支撐於基板12及平坦化及轉印層12'之上。模板10在其表面上具有特徵之圖案，分子層經安置於該等特徵之上。當模板壓抵光阻層時，分子層11黏著至光阻。在自光阻移除模板時，分子層11黏著至光阻，光阻之殘餘層經蝕刻以使得光阻未由經轉印之分子層所覆蓋之區經向下蝕刻至基板。
用於軟微影術中之模板可容易地變形且因此可能不適於高解析度應用(例如，在奈米級上)，此係因模板之變形可不利地影響經壓印之圖案。此外，當製造多層結構時(其中同一區域將經上覆多次)，軟壓印微影術不可提供奈米級上之上覆準確性。
當在奈米級上使用時，熱壓印微影術(或熱軋印)亦稱為奈米壓印微影術(nanoimprint lithography，NIL)。該製程使用由(例如)矽或鎳製得之更硬之模板，其更加抗磨損及變形。此描述於(例如)美國專利第6,482,742號中且在圖1b中加以說明。在典型熱壓印製程中，將固體模板14壓印於已經澆鑄於基板12之表面上的熱固性或熱塑性聚合物樹脂15中。該樹脂可(例如)經旋塗及烘焙於基板表面上或更通常地(如實例中所說明)旋塗及烘焙於平坦化及轉印層12'上。應瞭解在描述壓印模板時術語"硬"包括通常可認為在"硬"材料與"軟"材料之間的材料，諸如"硬"橡膠。用作壓印模板之特定材料之適用性藉由其應用要求所決定。
當使用熱固性聚合物樹脂時，該樹脂經加熱至一溫度以使得在與模板接觸時該樹脂為充分可流動的以流入界定於該模板上之圖案特徵中。隨後增加樹脂之溫度以熱固化(例如交聯)該樹脂以便該樹脂凝固及不可逆地採用所要之圖案。隨後可移除該模板且冷卻圖案化樹脂。
用於熱壓印微影術製程中之熱塑性聚合物樹脂之實例為聚(甲基丙烯酸甲酯)、聚苯乙烯、聚(甲基丙烯酸苄酯)或聚(甲基丙烯酸環己酯)。加熱該熱塑性樹脂以使得其在就用模板壓印之前處於自由可流動狀態中。通常需要加熱該熱塑性樹脂至一顯著大於該樹脂之玻璃態化溫度之溫度。將該模板壓於可流動樹脂中且施加足夠之壓力以確保樹脂流入界定於該模板上之所有圖案特徵中。隨後冷卻該樹脂至其玻璃態化溫度以下，而該模板處於在其上該樹脂不可逆地採用所要之圖案之位置。該圖案將由自一樹脂之殘餘層突起之特徵組成，該樹脂之殘餘層隨後可藉由適當之蝕刻製程移除以僅留下該等圖案特徵。
在自凝固之樹脂移除該模板時，通常如圖2a至圖2c中所說明執行一兩步驟蝕刻製程。如圖2a中所示意性地展示，基板20具有一緊鄰其上之平坦化及轉印層21。該平坦化及轉印層之目的為二重的。其用於提供一大體平行於該模板之彼表面之表面，此表面有助於確保模板與樹脂之間的接觸為平行的，且亦用於改良經印刷之特徵之縱橫比(如本文所描述)。
在移除模板之後，凝固之樹脂之殘餘層22留於平坦化及轉印層21之上，以所要之圖案成形。第一蝕刻為各向同性的且移除殘餘層22之部分，從而引起特徵之不良縱橫比，在其中L1為特徵23之高度(如圖2b中所示意性地展示)。第二蝕刻為各項異性的(或選擇性的)且改良該縱橫比。該各向異性蝕刻移除未由凝固之樹脂覆蓋之平坦化及轉印層21之彼等部分，將特徵23之縱橫比增加至(L2/D)(如圖2c中所示意性地展示)。若經壓印之聚合物為充分抗蝕刻的，則蝕刻後留於基板上之所得聚合物厚度反襯(thickness contrast)可用作(例如)一乾式蝕刻之遮罩，例如作為起離(lift-off)製程中之步驟。
熱壓印微影術在以下方面遭受缺點，其為不僅該圖案轉印在較高溫度下執行，且亦可能需要相對大之溫度差異以確保該樹脂在移除模板之前經充分凝固。可能需要在35℃與100℃之間的溫度差異。隨後基板與模板之間的差溫熱膨脹(例如)可導致經轉印圖案中之失真。此可藉由壓印步驟所需之相對高壓力而加劇(由於可壓印材料之黏性性質)，其可誘導基板中之機械變形，而再次使圖案失真。
在另一方面，UV壓印微影術不包含此等高溫及溫度改變，其亦不需要此等黏性壓印材料。相反，UV壓印微影術包含使用部分或完全透明模板及UV固化液體，通常為諸如丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯之單體。UV壓印微影術在(例如)J. Haisma之"Mold-assisted nanolithography: A process for reliable pattern replication"(J. Vac. Sci. Technol. B 14(6),1996年11、12月)中加以討論。通常可使用任何光可聚合材料，諸如單體與引發劑之混合物。固化液體亦可(例如)包括二甲基矽氧烷衍生物。此等材料為比用於熱微影術中之熱固性及熱塑性樹脂之黏性小之黏性且因此移動更快以填充模板圖案特徵。低溫度及低壓力操作亦利於較高產量能力。儘管名稱"UV壓印微影術"意味著一直使用UV輻射，但熟習此項技術者應瞭解可使用任何適合之光化輻射(例如可使用可見光)。因此，本文對UV壓印微影術、UV輻射、UV固化材料等之任何參考應解釋為包括任何適合之光化輻射，且不應解釋為僅限制於UV輻射。
圖1c中說明UV壓印製程之實例。以與圖1b之製程相似之方式將一石英模板16塗覆至UV固化樹脂17。代替如採用熱固性樹脂之熱軋印中之升高溫度，或當使用熱塑性樹脂時之溫度循環，UV輻射穿過該石英模板施加至樹脂以便聚合及因此固化該樹脂。在移除模板時，蝕刻光阻之殘餘層的剩餘步驟與本文所描述之熱軋印製程相同或相似。通常使用之UV固化樹脂較典型熱塑性樹脂具有更低之黏度以便可使用較低壓印壓力。由於較低壓力而減小之實體變形，與由於高溫及溫度改變而引起之減小之變形一起使UV壓印微影術適於需要高上覆準確性之應用。此外，UV壓印模板之透明性質可使光學對準技術同時適應於壓印。
儘管此類型之壓印微影術主要使用UV固化材料，且因此通常被稱為UV壓印微影術，但可使用輻射之其他波長以固化適當選擇之材料(例如激活聚合或交聯反應)。通常，若適當之可壓印材料為可用，則可使用能起始此化學反應之任何輻射。替代"激活輻射"可(例如)包括可見光、紅外輻射、x線輻射及電子束輻射。在本文之總體描述中，對UV壓印微影術之參考及UV輻射之使用不意欲排除此等及其他激活輻射可能性。
作為使用大體保持與基板表面平行之平坦模板之壓印系統的替代方法，已開發滾筒壓印系統。已建議熱與UV滾筒壓印系統，雖在其中模板形成於滾筒之上但在其他方面該壓印製程與使用平坦模板之壓印十分相似。除非本文另有規定，則對壓印模板之參考包括對滾筒模板之參考。
存在稱為步進快閃式壓印微影術(step and flash imprint lithography，SFIL)之UV壓印技術之特定發展，其可用於以與習知地(例如)在IC製造中使用之光學步進機相似之方式以微小步進圖案化一基板。此包含藉由將一模板壓印於UV固化樹脂中一次印刷該基板之微小區、穿過該模板"快閃"UV輻射以固化模板下方之樹脂、移除該模板、步進至該基板之相鄰區域且重複該操作。此步進之微小場大小及重複過程可助於減少圖案失真及CD變化，使得SFIL尤其適於製造IC及需要高上覆準確性之其他裝置。美國專利申請案公開案US 2004-0124566以細節描述一步進及快閃壓印微影術設備之實例。
儘管原則上UV固化樹脂可塗覆至整個基板表面(例如藉由旋塗)，但由於UV固化樹脂之揮發性質此可為有問題的。
解決此問題之一方法為所謂之"按需即噴(drop on demand)"製程，在其中就在用模板壓印之前以小液滴將樹脂分配於基板之目標部分上。液體分配經控制以便將某體積之液體沈積於基板之特定目標部分之上。該液體可以多種圖案加以分配且可採用小心控制液體體積及圖案之佈置之組合來限制對目標區之圖案化。
如所提及之按需分配樹脂並非無用之事。液滴之大小及間距經小心地控制以確保存在充足之樹脂來填充模板特徵，而同時最小化因一旦相鄰液滴觸及流體，則樹脂將無處流動故可滾塗至所不欲之厚度或不均勻殘餘層的過量樹脂。
儘管本文參考沈積UV固化液體於基板上，但液體亦可沈積於模板上且通常可應用相同之技術及考慮。
圖3說明模板、可壓印材料(固化單體、熱固性樹脂、熱塑等)及基板之相對尺寸。基板之寬度D與固化樹脂層之厚度t之比率為106 之級。應瞭解為避免自模板突出之特徵損壞基板，尺寸t應大於模板上之突出特徵之深度。
在衝壓之後留下之殘餘層在保護下伏基板上為有用的，但如本文所提及其亦可為問題之源，尤其當需要高解析度及/或最小CD(臨界尺寸)變化時。第一"貫穿"蝕刻為各向同性的(非選擇性)且因此至某程度侵蝕經壓印之特徵及殘餘層。若殘餘層過厚及/或不均勻，則此侵蝕可加劇。此問題可(例如)引起最終形成於下伏基板中之線之厚度中的變化(亦即臨界尺寸中之變化)。在第二各向異性蝕刻中蝕刻於轉印層中之線之厚度的均一性視留於樹脂中之特徵之形狀的縱橫比及完整性而定。若殘餘樹脂層不均勻，則非選擇性第一蝕刻可留下具有"圓形"頂部之一些此等特徵，使得其未經充分良好之界定來確保第二及任何後續蝕刻製程中線厚度之良好均一性。原則上，可藉由確保殘餘層為盡可能薄來減少以上問題，但此可能需要施加所不欲之較大壓力(可能增加基板變形)及相對較長之壓印時間(可能減小產量)。
該模板為壓印微影術系統之主要組件。如本文所述，模板表面上之特徵之解析度為印刷於基板上之特徵之可得解析度的限制因素。用於熱及UV微影術之模板通常形成於兩階段製程中。最初，使用(例如)電子束寫入(例如用一電子束圖案產生器)寫入所要之圖案以在光阻中提供高解析度圖案。隨後將光阻圖案轉印至鉻之薄層中，其形成最終各向異性蝕刻步驟之遮罩以將圖案轉印至模板之基底材料中。亦可使用其他技術，諸如離子束微影術、X線微影術、遠UV微影術、磊晶成長、薄膜沈積、化學蝕刻、電漿蝕刻、離子蝕刻或離子研磨。因模板為有效之1x遮罩同時經轉印之圖案之解析度由模板上之圖案之解析度限制，所以通常使用可達十分高解析度之技術。
模板之脫模特性亦可為一考慮。可(例如)用一表面處理材料處理模板以在該模板上形成一邊脫模層，其具有較低表面能量(一薄脫模層亦可沈積於基板上)。
壓印微影術之發展中之另一考慮為模板之機械耐久性。在衝壓光阻期間模板可經受較大力量，且在熱微影術之情況下，模板亦可經受過量之壓力及溫度。此可引起模板之磨損，且可不利地影響壓印於基板上之圖案之形狀。
在熱壓印微影術中，在使用與待圖案化之基板相同或相似之材料之模板以便減小兩者之間的差溫熱膨脹中存在一潛在優點。在UV壓印微影術中，模板對激活輻射為至少部分透明的且因此使用石英模板。
儘管在此本文中可對在製造IC中使用壓印微影術做參考，但應瞭解所描述之壓印設備及方法可具有其他應用，諸如製造經整合之光學系統、磁域記憶體之導引及偵測圖案、硬碟磁性媒體、平板顯示器、薄膜磁頭等。
雖然在本文之描述中對使用壓印微影術經由有效地充當光阻之可壓印樹脂將模板圖案轉印至基板做了特定參考，但在一些情況下該可壓印材料其自身可為功能性材料，例如尤其具有功能上(諸如電導性或熱導性)之光學線性或非線性回應。舉例而言，該功能性材料可形成導電層、半導電層、介電層或具有另一所要機械、電或光學特性之層。一些有機物質亦可為適當之功能性材料。此等應用可在本發明之一實施例之範疇內。
圖4A示意性地展示一壓印微影術設備，其包含：一壓印模板40，其固持於一模板固持器41中；及一基板42，其固持於一基板台43上。與習知壓印微影術設備形成對比，該壓印模板40位於基板台43及基板42之下方。基板42藉由提供於基板台之表面處之真空安全地固定至基板台43。一噴墨噴嘴44經配置以將可壓印介質45之小液滴提供於壓印模板40上(可使用多個噴墨噴嘴)。此與習知壓印微影術設備形成對比，在習知壓印微影術設備中可壓印介質提供於基板上而非壓印模板上。
用可壓印介質45之小液滴覆蓋壓印模板40之整個表面，或至少具備有待壓印至基板42中之圖案的彼區。儘管圖4A展示小液滴45為彼此相接觸，但小液滴可替代地彼此相分離。
由於壓印模板40之材料特性(與基板42之材料特性相比時)，可壓印介質45之蒸發可較若待將可壓印介質45提供於基板42上時之情況少。以下將進一步討論材料特性。
參看圖4B，將壓印模板40向上移動(及/或將基板向下移動)直至壓印模板接觸且壓抵該基板42。此引起可壓印介質45流入在壓印模板40上形成圖案之凹座中。將壓印模板40固持於此位置直至該壓印模板之所有凹座皆由可壓印介質45大體填充。繼此之後，如圖4C中所示意性地展示，將光化輻射(例如UV輻射或可見光)引導至可壓印介質45處。光化輻射穿過壓印模板40(該壓印模板在所使用之一或多個波長下為透明的)，且由可壓印介質45吸收。可壓印介質藉由光化輻射而固化，效應為一旦移除壓印模板40，該可壓印介質45保持藉由壓印模板40所壓印之圖案。隨後可以習知方式化學地處理該基板。
如以上所提及，可壓印介質45自壓印模板40之蒸發可較若將可壓印介質提供於基板42上所發生之蒸發少。此係由於壓印模板40之材料特性。
圖5A示意性地展示一可壓印介質之小液滴45a，其位於具有濕潤表面之基板46之上。不同於在圖4中所示意性地展示之基板，圖5A中所示意性地展示之基板46具有習知定向。圖5B示意性地展示位於非濕潤表面51上之可壓印介質之小液滴45b。
通常，液體與固體表面之間的相互作用視其各別極性而定。若液體及固體表面具有相同極性，則固體表面為一濕潤表面。舉例而言，極性液體(諸如水)濕潤極性玻璃基板。在可壓印介質與表面具有相同極性(表面為濕潤的)之情況下(例如當表面為基板46時)，該可壓印介質將更容易地在該表面上展佈，且可壓印介質之小液滴45a將呈圖5A中所示意性地展示之形式。若表面為非濕潤的，例如若液體與固體表面具有相反之極性，則可壓印介質與基板之間的接觸區減小。在此情況下，可壓印介質之小液滴45b將呈圖5B中所示意性地展示之形式。若表面與液體小液滴之間所對之角(在圖5A及圖5B中展示為θ)大於90度則通常將表面界定為濕潤的。若該角小於90度(如圖5B中所示意性地展示)，則該表面通常被稱為非濕潤的。
壓印模板40為略微濕潤的。此在圖5C中加以說明，可壓印介質之小液滴45c與壓印模板表面40對一略微大於90度之角。如可藉由比較圖5A及圖5C看出，基板42之表面較壓印模板40顯著地為更加濕潤(亦即角θ顯著大於90度)。出於此原因，提供於壓印模板40上之可壓印介質之小液滴45c具有較若將其提供於基板46上其將具有之與壓印模板的接觸區更小之接觸區。因可壓印介質之小液滴45c具有相同之體積，所以更小之接觸區意謂小液滴之高度增加。小液滴45c亦具有顯著較小之表面區；換言之，與提供於基板上之小液滴45a之圓頂區相比，小液滴45c之圓頂區減小。
蒸發自可壓印介質45之小液滴之表面發生。由於壓印模板40之表面不如基板46之彼表面濕潤的事實，壓印模板40上之可壓印介質之小液滴45c之表面區較基板46上之可壓印介質之小液滴45a之表面區小。此意謂可壓印介質45之蒸發減少。
對可壓印介質45之蒸發之量的一貢獻因素可為自基板46之表面至可壓印介質之小液滴的熱轉印。當將可壓印介質45之小液滴提供於壓印模板40上時熱轉印之效應減小，因小液滴立得較高且具有與表面之較小接觸區，藉此減小熱轉印之量。此輔助減小可壓印介質之蒸發之量。
發生於可壓印介質45之小液滴之邊緣處之蒸發的量通常將較小液滴之其餘部分高。因提供於壓印模板40上之可壓印介質45之小液滴之接觸區小於提供於基板46上之小液滴之彼接觸區，所以小液滴之邊緣之長度因此減小，且自小液滴之邊緣之蒸發的量減小。
本發明之實施例之另一優點為，對於可壓印介質45之小液滴之給定體積，小液滴之間的臨界距離減小。臨界距離係為確保可壓印介質45之兩個小液滴不彼此相接觸且聚結而形成一單一小液滴所需之距離。因臨界距離減小，所以此允許可在壓印之前提供之可壓印介質45之小液滴之圖案中之更多靈活性。
如先前所提及，壓印模板40具備凹座，該等凹座一起形成待壓印至可壓印介質45中之圖案。該圖案通常包含奈米或數十奈米(tens of nanometers)之解析度的結構。此結構具有減小在可壓印介質45之每一小液滴與壓印模板40之間所對之角的效應，亦即其使壓印模板較不濕潤。此效應有時被稱為蓮花效應(Lotus effect)且見於蓮花植物之葉中，該等葉具備使其非濕潤且促使水之小液滴沿其滾動以在小液滴行進時拾取污跡及清潔該等葉之小毛髮。
在當使壓印模板40壓抵基板42時，壓印模板之較不濕潤的特性不防止可壓印介質45在模板上方充分流動以允許壓印模板中之凹座被填充。該模板之材料為足夠濕潤的以允許可壓印介質45流入壓印模板中之所有凹座中。可將由習知材料(例如石英)製得之壓印模板與由習知材料(例如矽)製得之基板一起使用。壓印模板40位於基板42下方以便重力起到保持提供於壓印模板之上表面上之可壓印介質45之小液滴的作用。若使壓印模板40位於基板42上方且面朝下，則重力傾向於引起可壓印介質45之小液滴自壓印模板落下。
如本文所進一步提及，基板42可具備一平坦化及轉印層(在圖4及圖5中未加以說明)。該平坦化及轉印層起到提供大體平行於壓印模板40之彼表面之表面的作用。該平坦化層在蝕刻特徵期間改良經壓印之特徵的縱橫比。
儘管壓印模板40在圖4及圖5中示意性地展示為水平的，但應瞭解該壓印模板可與水平呈一小角，其限制條件為該角未大至使其引起可壓印介質45之小液滴越過壓印模板之表面上行進。
在本發明之一實施例中，可使用氰基丙烯酸酯取代UV輻射固化可壓印介質。參看圖6a，基板100具備一平坦化及轉印層101。將低黏度氰基丙烯酸酯102作為小液滴之陣列墨印刷於基板100上。因氰基丙烯酸酯在與水接觸時聚合，所以此在乾燥氣氛中進行。氰基丙烯酸酯102之墨印刷為快速的，通常需要若干秒來越過整個基板100提供氰基丙烯酸酯。如圖6b中所示意性地展示，一旦整個基板100具備氰基丙烯酸酯102，則將先前具備一可壓印介質層104的壓印模板103與基板100對準且壓於基板上。此引起氰基丙烯酸酯102之聚合的發生，亦即固化可壓印介質。一旦可壓印介質104之聚合或固化已完成，則如圖6c中所示意性地展示自該基板100移除壓印模板103。經固化可壓印介質104保留於基板100上，且包括一與壓印模板103之下側上之圖案對應之圖案。
可壓印介質104可(例如)為富含矽之聚合物。因此類型之聚合物為濕潤的，所以其為有益的，且因此容易地進入形成提供於壓印模板103上之圖案的凹座105中。此允許壓印步驟自身(亦即將壓印模板103壓於基板100上)迅速地完成。壓印步驟之壓力可加以選擇以便允許在無不當之延遲的情況下執行壓印步驟。
本發明之此實施例之優點為不需UV輻射(或其他光化輻射)來固化可壓印介質104。此意謂壓印模板103不需由對UV輻射透明之材料加以製造。可使用適合之廉價材料製造壓印模板，例如鎳或其他金屬。
應注意氰基丙烯酸酯102不含有矽且因此將不形成蝕刻阻障。替代地，可認為氰基丙烯酸酯102為提供於基板100上之平坦化層101之延伸。換言之，氰基丙烯酸酯未影響為確保壓印於可壓印介質104中之圖案之特徵經適當地界定所需的蝕刻量。
可用於本發明之此實施例之氰基丙烯酸酯的實例包括氰基丙烯酸甲酯、氰基丙烯酸乙酯或氰基丙烯酸烷氧基乙酯(alkoxy-ethyl-cyanoacrylate)。氰基丙烯酸酯有時被稱為超強力膠(superglue)。氰基丙烯酸乙酯(例如)在以下加以展示。
氰基丙烯酸酯通常具有低黏度(通常1-10 cps)，且可在若干秒(通常3-20秒)之內將兩個部分黏附在一起。
本發明之替代或額外實施例在圖7中加以示意性地展示。參看圖7a，用一單體層151旋塗基板150。壓印模板152具備一聚合物及溶劑層153。含有矽之聚合物溶解於溶劑中。聚合物及溶劑153可旋塗於壓印模板152上。在以下進一步描述之配置中，壓印模板152可為一組壓印模板之一者，該等壓印模板(例如)與一壓印模板組固持器一起被提供，以使得聚合物及溶劑153可經旋塗於該組壓印模板及壓印模板組固持器上。
壓印模板152具備一圖案化最上表面152a。該圖案化最上表面152a用一脫模層覆蓋，該脫模層包含(例如)氟化烷基三氯矽烷或氟化烷基烷氧矽烷之自組層。
參看圖7b，在旋塗期間，溶劑自聚合物及溶劑層153迅速蒸發以使得固體聚合物層153a形成。蒸發可用去(例如)約10秒。
參看圖7c，將基板150倒轉且置於壓印模板152之頂部，以使得單體層151與聚合物層153a相接觸。
參看圖7d，紫外輻射154經引導穿過壓印模板152，且藉此入射於聚合物層153a及單體層151之上。壓印模板152可(例如)由石英(其對紫外輻射為透射性的)製造。聚合物層153a對紫外輻射亦為透射性的(或至少部分如此)。此確保大量紫外輻射入射至單體層151之上。單體層151藉由紫外輻射聚合，且藉此充當黏附至基板150及聚合物層153a的膠。藉此將聚合物層153a固定至基板150。
將基板150向上移動(及/或降低壓印模板152)以便分離基板150與壓印模板152(此在圖7中未加以展示)。固定至基板之聚合物層153a自壓印模板152脫離。聚合物層153a保持與壓印模板152之圖案化最上表面152a相對應之圖案。藉由提供於壓印模板152上之脫模層有助於聚合物層153a自壓印模板152脫離。
儘管以上描述參考單體層151，但應瞭解可替代地使用單體及聚合物之摻合。
本發明之替代或額外實施例在圖8中加以示意性地展示。參看圖8a，壓印模板200具備富含矽之單體與富含矽之聚合物的混合物201，其可呈液體或凝膠之形式。聚合物/單體混合物201可經由旋塗而塗覆至壓印模板200。如以下進一步描述，壓印模板200可為配置於一陣列中之一組壓印模板(與一壓印模板組固持器一起)之一者。在此情況下，聚合物/單體混合物之旋塗可越過壓印模板之陣列。
聚合物/單體混合物201之黏度足夠高以致此黏度避免旋塗期間之分散。由於單體蒸發，聚合物/單體混合物之黏度在旋塗期間增加。
聚合物/單體混合物201經配置以使得延伸至壓印模板200之最上表面上方之混合物之量為薄的。此量被稱為殘餘層202。因薄且大體均質之殘餘層202允許在完成壓印製程之後進行較少量之蝕刻，所以其為所要的。
參看圖8b，基板203具備一平坦化層204。基板203經倒轉且與聚合物/單體混合物202相接觸。可發生壓印模板200關於基板203之對準以便確保壓印模板200處於關於基板之所要方位。可使用(例如)習知對準光學器件執行該對準。對準可在平坦化層204與聚合物/單體混合物201之間發生接觸之後發生，或可替代地在接觸之前發生。
將基板203及壓印模板200壓於一起以確保在平坦化層204與聚合物/單體混合物201之間產生良好接觸。在此之後，如圖8c中示意性地展示，紫外輻射經引導穿過壓印模板200，且進入聚合物/單體混合物201。此引起聚合物/單體混合物201固化，藉此將其轉換為固體形式。如圖8d中所示意性地展示，隨後將基板203與壓印模板200分離。現已固化之聚合物/單體混合物為固體201a，保持對應於提供於壓印模板200上之圖案的圖案且黏附至平坦化層204。
為固化聚合物/單體混合物(而非習知地使用之單體)所需要之紫外輻射的量可顯著減少。此意謂壓印製程可更迅速地完成，藉此改良壓印製程之產量。
本發明之替代或額外實施例在圖9中加以示意性地展示。如圖9a中所示意性地展示，壓印模板250具備一富含矽之聚合物與溶劑之混合物層251。由於蒸發，聚合物層252形成於模板250上，該聚合物層大體為固體。如圖9b所示意性地展示，基板253具備一UV固化單體254之小液滴之陣列。
參看圖9d，將壓印模板250倒轉且向基板253移動(及/或將基板253向壓印模板250移動)，以使得聚合物層252與單體254之小液滴相接觸。接觸之後之情形示意性地展示於(近看)圖9e中，其中可見單體254與基板253之間的接觸之角較小，且類似地單體254與聚合物層252之間的接觸之角亦較小(接觸之角為在單體與其所接觸之基板之間所對之角)。因為較小接觸之角允許單體254迅速流動，所以其為有益的。
在習知先前技術壓印微影術中，在壓印期間基板與壓印模板之間的間距通常必須小於150奈米。使用液體單體254及聚合物層252允許基板與壓印模板之間的有效間距大於150奈米。此係因單體254不含有矽，且因此將不形成蝕刻阻障。替代地，可認為單體254為提供於基板253上之平坦化層255之延伸。
可壓印介質越過壓印模板完全展佈所用之時間與壓印模板250與基板253之間的可壓印介質層的最終厚度的平方成反比。因此，將流體層(亦即，在此情況下為單體254)之厚度自150奈米之習知厚度增加至300奈米提供為展佈該流體所用之時間的4倍之減少。
圖9中所說明之本發明之實施例的額外或替代益處為，單體254之展佈較不存在聚合物252的情況快(因壓印模板之凹座已由聚合物252填充)。此意謂單體254在兩個平坦平面之間展佈(此較在一平坦平面與一具備凹座之圖案的平面之間展佈容易)。
參看圖9f，一旦單體254已在聚合物層252與基板253之間完全展佈，則使UV輻射穿過壓印模板250。UV輻射固化單體254，藉此將聚合物層252膠合至基板253。隨後使壓印模板250上升(及/或將基板253降低)，留下聚合物252之圖案化層，此層藉由單體254膠合至基板253(經由平坦化層255)。
本發明之替代或額外實施例在圖10中加以說明。如圖10a中所示意性地展示，壓印模板270具備一低黏度之含矽單體層。在一些情況下，該層可包含含矽單體與亦可含矽之聚合物之摻合。為便於參考，此層在後文將被稱為單體層271。單體層之黏度足夠低使得包括於壓印模板270上之所有圖案特徵由單體填充。
基板272具備一平坦化層273。平坦化層273包含單體或單體與聚合物(兩者皆不含矽)之摻合，且為低黏度流體。
平坦化層273足夠厚使得其覆蓋基板272之整個表面，亦即不存在基板突出穿過平坦化層之方位。
將壓印模板270倒轉且置於基板272上方。如圖10b中所示意性地展示，隨後將壓印模板向下移動(及/或將基板向上移動)以使得單體層271與平坦化層273相接觸。當發生接觸時單體層271與平坦化層273為流體。如圖10c中所示意性地展示，UV輻射274用於照射單體層及平坦化層，且聚合兩個層以使得其成為固體。隨後將壓印模板270向上移動(及/或將基板272向下移動)以便分離壓印模板270與基板272。提供於壓印模板270上之脫模層有助於確保壓印模板自此刻之聚合層271(此為之前之單體層271)適當地脫模。
因當在平坦化層與單體層271之間進行接觸時平坦化層273為流體，故在壓印期間損壞基板272或壓印模板270之風險減小。此允許減小單體層271(且詳言之，所謂之殘餘層)之厚度(此為在壓印模板270之圖案化表面之頂部上方延伸之單體層之厚度)。
本發明之替代實施例或額外實施例在圖11中加以說明。參看圖11a，將(例如)五十二個壓印模板300之陣列配置於粗略對應於習知300 mm矽晶圓之有用區的組態中。藉由通道301分離壓印模板之每一者。
圖11b中示意性地展示一模板組固持器302。模板組固持器302為圓形(但是可具有其他形狀)且具有近似地對應於習知300 mm基板之外周長之外周長。模板組固持器302具備五十二個開口303，其每一者經設定尺寸以容納一壓印模板300。
圖11c為具備壓印模板300之模板組固持器302之橫截面示意圖。可見提供於模板組固持器302中之開口303具有一深度，該深度經配置以使得當壓印模板300固持於其中時，壓印模板300之最上表面與模板組固持器302之最上表面為齊平的(術語"模板組固持器之最上表面"意欲指使用中位於基板上方或下方之模板組固持器之彼部分，且不意欲包括壓印模板固持器之周邊部分)。
藉由如圖4中所示意性地展示提供壓印模板300及模板組固持器302，越過複數個模板旋塗可壓印介質(或其他適合之介質)可藉由旋轉模板組固持器302而容易地達成。壓印模板300之最上表面及模板組固持器302之表面為齊平的之事實允許可壓印介質更容易地越過模板組固持器及壓印模板行進。
儘管已根據習知300 mm直徑晶圓描述本發明之以上實施例，但應瞭解本發明之實施例可應用於任何其他適合之基板。舉例而言，模板組固持器302可經設定尺寸以便與習知200 mm直徑晶圓相對應。應瞭解可使用任何數目之壓印模板及對應開口。此可(例如)視模板之大小及形狀及基板之大小及形狀而變化。
可使用對應於本發明之實施例的模板組固持器及壓印模板之各種配置在以下加以描述。
本發明之替代或額外實施例在圖12中加以示意性地展示。將複數個壓印模板400固持於一模板組固持器401中。儘管在圖12a中僅示意性地展示三個壓印模板，但此係為便於說明且應瞭解可提供充足之壓印模板以使得其覆蓋整個基板(例如矽晶圓)。用富含矽之單體402之液體層覆蓋壓印模板400及模板組固持器401。此可使用旋塗完成。
基板403具備一平坦化層404。隨後將基板倒轉且位於壓印模板400及模板組固持器401上方。隨後將基板403向下移動(及/或將壓印模板400向上移動)直至平坦化層404壓於提供於壓印模板400及模板組固持器401上之富含矽之單體層402上。當平坦化層404與富含矽之單體402相接觸時需注意避免包括氣囊或氣泡。
基板403與壓印模板400之對準在平坦化層404與富含矽之單體402之間發生接觸之後發生。對準可(例如)藉由使用經配置以檢視提供於基板403上之對準標記(未圖示)的光學對準設備來執行。可由可變形之材料形成模板組固持器401，以使得一給定壓印模板400在不自模板組固持器401移除壓印模板的情況下可相對於其相鄰者之位置調整。一旦已達成壓印模板400與基板403之對準，則將基板403向下壓於壓印模板400上(及/或反之亦然)，以使得液體富含矽之單體402黏附至平坦化層404。
一旦允許經過為使富含矽之單體402黏附至平坦化層404之充足時間，則使用UV輻射固化富含矽之單體402。壓印模板400由對UV輻射透明之材料形成，而模板組固持器401由對紫外輻射不透明之材料形成。此意謂UV輻射僅穿過壓印模板400，結果為僅位於壓印模板400上方之富含矽之單體402由紫外輻射照射及固化。富含矽之單體402藉由紫外輻射加以聚合，藉此形成抗化學品蝕刻之固體。
位於模板組固持器401上方之富含矽之單體402保留為單體形式，亦即其未經聚合。
可用於形成壓印模板400之適合之材料包括石英或塑料。可用於形成模板組固持器401之適合材料包括塗佈有塑料之鋼或具有強UV吸收劑之塑料。若一可變形模板組固持器401為所要的，則可使用以強UV吸收劑塗佈之塑料或其他適合之可變形材料。
如圖12d中所示意性地展示，經由蒸發移除富含矽之單體402未經聚合之區，同時使壓印模板400保留在位置中。此藉由對壓印模板400及基板403所處之環境施加低壓而達成。低壓引起非聚合單體之蒸發迅速發生，而已聚合之富含矽之單體402不受影響。蒸發之結果為在壓印模板400之間佈設之通道406。該等通道形成柵格，其在壓印模板400之每一者之間經過。
所蒸發之單體氣體包含富含矽之單體。此氣體可加以收集及處理。
參看圖12e，一旦蒸發完成，則將壓印模板400向下移動且遠離基板403(及/或反之亦然)。隨後可移除基板403以允許後續之化學處理，例如蝕刻。隨後壓印模板400及模板組固持器401具備一新富含矽之單體層，且重複圖12a至圖12e中所示意性地展示之過程。
壓印模板400自基板403之移除可個別地發生，亦即每一壓印模板獨立地自基板移除。因壓印模板400之間的單體之蒸發與模板組固持器401之可變形性質允許自該基板移開任何給定之壓印模板400而不會不利地影響其相鄰者(例如，引起相鄰者之吾人所不樂見之移動)，故獨立地移除每一壓印模板為可能的。在一替代配置中，可在一單一操作中自基板403移除所有壓印模板400。在另一替代配置中，可在獨立操作中自基板403移除壓印模板400之特定子集(例如列)。自壓印模板400之間移除富含矽之單體402的益處為自基板403移除壓印模板400(及/或反之亦然)所需之力減小。此外，損壞壓印模板400及/或基板403上之特徵的風險減小。
本發明之替代或額外實施例在圖13中示意性地加以說明。圖13a展示固持於一模板組固持器451中之一組壓印模板450。將富含矽之聚合物層452自溶液旋塗於壓印模板450及模板組固持器451上以形成一固體層。
圖13b示意性地展示一組衝頭454，其每一者具備一內部周緣，此周緣略大於壓印模板450。將該組衝頭454向下移動(及/或將壓印模板400向上移動)以使得其切割入富含矽之聚合物層452中。衝頭454移動穿過富含矽之聚合物層452直至其壓於模板組固持器451之上。一旦此完成，該組衝頭454便與富含矽之聚合物452分離。衝頭之動作環繞給定壓印模板450上之富含矽之聚合物452之周緣切割，以便壓印模板上之富含矽之聚合物與圍繞其之富含矽之聚合物分離。
在衝頭454之間提供一間距以允許提供於模板組固持器451(而非壓印模板450)上之富含矽之聚合物452保留。
該組衝頭454不需具有高精確度，例如奈米級上。所需要的是提供於壓印模板450上之富含矽之聚合物452未由該組衝頭454切割，及僅超過壓印模板450之邊緣的少量之富含矽之聚合物保留。
參看圖13c，將模板組固持器451向上移動並遠離壓印模板450(或反之亦然)。模板組固持器451承載有富含矽之聚合物452之提供於模板組固持器之上表面上之彼部分。富含矽之聚合物452可經移除且再使用於後續基板。
自圖13c可見藉由該組衝頭454所提供之切割的精確度應足夠良好以使大量富含矽之聚合物452未延伸超過壓印模板450之邊緣及至模板組固持器451之上。此為緣何未使用沿壓印模板450之間的中心線切割之衝頭之簡化組的原因。若此大量富含矽之聚合物452以此方式在模板組固持器上方延伸，則當模板組固持器向上移動時(及/或向下移動壓印模板450)可引起其折疊至模板450自身之上，藉此在彼區域提供富含矽之聚合物452的雙層。因其在以下所描述之步驟期間將引起富含矽之聚合物452與平坦化層之間的不良接觸，故此現象為有待避免的。此可導致在富含矽之聚合物與平坦化層之間包括氣囊及/或可引起形成非均一蝕刻阻障。
參看圖13d，一旦移除模板組固持器451，則倒轉壓印模板450。使具備一平坦化層457之基板456與提供於壓印模板450上之富含矽之聚合物452相接觸。該平坦化層457可包含單體溶液，或可為單體/聚合物混合物。將溶液或混合物旋塗於基板456上。
壓印模板450可與基板456對準。此可藉由使用一對準設備以判定(例如)提供於基板456上之對準標記的方位，及調整壓印模板450之一或多者之位置來達成。該或該等壓印模板之位置可藉由(例如)步進馬達或其他位置控制設備加以控制。可在平坦化層457與富含矽之聚合物層452相接觸之前執行對準。替代地或額外地，對準可在發生接觸後不久發生。
在平坦化層457與富含矽之聚合物452之間接觸之後，向壓印模板450上推基板456(或將壓印模板450向下移動至基板456)以確保在平坦化層與富含矽之聚合物之間形成良好接觸。
參看圖13e，UV輻射經引導至壓印模板450處，且穿過該等壓印模板藉此入射至富含矽之聚合物452及平坦化層457上。UV輻射引起平坦化層457聚合。此將平坦化層457轉換為固體形式，將富含矽之聚合物452接合至平坦化層。壓印模板450可由石英、塑料，或大體對UV輻射透明之任何其他材料構造。
參看圖13f，將壓印模板450向上移動且遠離基板456(或反之亦然)，留下富含矽之聚合物452之具備經壓印之圖案的區域。壓印模板450可具備一脫模層(允許富含矽之聚合物自壓印模板容易地分離之材料層)以輔助自富含矽之聚合物452移除壓印模板。該脫模層可助於確保提供於矽聚合物層452中的圖案不受損壞(例如由當自基板分離壓印模板450時非吾人所樂見之黏附引起之損壞)。
本發明之替代或額外實施例在圖14中加以示意性地展示。參看圖14a，一模板組固持器501固持一組壓印模板500。將富含矽之單體層502旋塗於壓印模板500及模板組固持器501上。模板組固持器501由大體對UV輻射透明之材料製造，例如石英或適合之塑料。類似地，壓印模板500大體對UV輻射透明且可由(例如)石英或適合之塑料製造。壓印模板500的側壁及/或鄰近壓印模板500之模板組固持器501的側壁具備對UV輻射不透明之材料層，藉此充當一UV輻射阻障。材料層可(例如)包含一強UV輻射吸收聚合物層。
參看圖14b，引導UV輻射(如藉由箭頭504所描繪)穿過模板組固持器501，但不穿過壓印模板500。此可(例如)藉由提供將UV輻射導引至模板組固持器之輻射導引設備，及確保模板組固持器及/或壓印模板之側面對UV輻射不透明來達成。輻射導引設備可(例如)包含光學纖維或適合之輻射導引通道。
UV輻射聚合富含矽之單體502位於模板組固持器501上之區。此藉由彼等區域中富含矽之單體的暗化所示意性地指示。此聚合形成為固體之富含矽之聚合物的柵格(富含矽之單體502為流體或凝膠)。繼此聚合之後，將模板組固持器501向下移動且遠離壓印模板500(及/或將壓印模板500向上移動且遠離模板組固持器501)來與模板組固持器一起移除位於模板組固持器上之富含矽之聚合物區域。所留下者為一組壓印模板500，其每一者具備一富含矽之單體層502。
參看圖14d，用平坦化層507旋塗基板506。平坦化層可(例如)包含聚合物混合物。一旦使基板506具備平坦化層507則將其倒轉，且與提供於壓印模板500上之富含矽之單體502相接觸。
若需要，可將壓印模板500之每一者與基板506上之特定方位對準。此對準可藉由使用經配置以監測提供於基板上之對準標記之位置的對準設備(其可為光學的)來達成。可基於所判定之對準標記的方位來調整壓印模板500之位置，例如使用步進馬達或其他適合之調整構件。對準可在平坦化層507與富含矽之單體層502之間發生接觸前發生。替代地或額外地，對準可在發生接觸後不久發生。
一旦在平坦化層507與富含矽之單體502之間發生接觸，則向下推動基板506(及/或向上推動壓印模板500)以確保在平坦化層507與富含矽之單體層502之間形成良好接觸。
參看圖14e，將UV輻射引導於壓印模板500處。紫外輻射穿過壓印模板500且入射至富含矽之單體502及平坦化層507上。紫外輻射起到固化富含矽之單體502的作用以使得其聚合以形成富含矽之聚合物502a。
在藉由UV輻射照射之後，將基板506向上移動且遠離壓印模板500(或反之亦然)。富含矽之聚合物502a黏附至平坦化層507且帶有已自壓印模板500所轉印之圖案。壓印模板500可具備一脫模層，其有助於壓印模板500自富含矽之聚合物502a之容易的脫模。
雖然以上已描述本發明之特定實例，但應瞭解可與如所描述不同地實踐本發明。本描述不意欲限制本發明。
可將基板100固持於基板固持器中，且類似地，可將壓印模板103固持於模板固持器中。
脫模層之使用僅關於本發明之以上實施例中之一些加以描述。然而，應瞭解脫模層可應用於本發明之其他實施例中。
關於基板之模板之對準僅關於本發明之以上實施例中之一些加以描述。然而，應瞭解在本發明之其他實施例中可使用此對準。
在本發明之實施例之以上描述中之不同點存在對以下內容參考：基板可朝向壓印模板或遠離壓印模板移動，或壓印模板可朝向基板或遠離基板移動。應瞭解，在適合之處，可對本發明之實施例使用此等替代方法之一者或兩者。此外，基板與壓印模板可為可移動的。
由熟習此項技術者應瞭解，在本發明之以上所描述之實施例中UV輻射作為光化輻射之實例給出，且可使用電磁輻射之其他適合之波長。
吸收光化輻射之光引發劑可包括於單體液體或聚合物單體混合物中。此加速光化輻射之吸收且藉此加速聚合過程。
在一些情況下可向該單體添加一比例之聚合物。可進行此添加以(例如)改變單體之流體特性及/或減少單體之聚合所需之時間量。因此，術語單體不必解釋為意謂不存在聚合物，而可替代地解釋為意謂可存在一些聚合物。
儘管已根據單一壓印模板描述本發明之一些實施例，但應瞭解該單一壓印模板可為一組壓印模板之一者。通常，熟習此項技術者應瞭解可將本發明之不同實施例及其一或多個特徵組合在一起。
10．．．可擾性模板、模板
11．．．分子層
12．．．基板
12'．．．平坦化及轉移層
13．．．光阻層
14．．．固體模板
15．．．熱固性或熱塑性聚合物樹脂
16．．．石英模板
17．．．UV固化樹脂
20．．．基板
21．．．平坦化及轉移層
22．．．殘餘層
23．．．特徵
40．．．壓印模板、壓印模板表面
41．．．模板固持器
42．．．基板
43．．．基板台
44．．．噴墨噴嘴
45．．．可壓印介質、小液滴
45a．．．可壓印介質之小液滴、小液滴
45b．．．可壓印介質之小液滴
45c．．．可壓印介質之小液滴、小液滴
46．．．基板
51．．．非濕潤表面
100．．．基板
101．．．平坦化及轉移層、平坦化層
102．．．氰基丙烯酸酯
103．．．壓印模板
104．．．可壓印介質
105．．．凹座
150．．．基板
151．．．單體、單體層
152．．．壓印模板
152a．．．圖案化最上表面
153．．．聚合物及溶劑
153a．．．固體聚合物、聚合物、聚合物層
154．．．紫外輻射
200．．．壓印模板
201．．．富含矽之單體與富含矽之聚合物的混合物、聚合物/單體混合物
201a．．．固體
202．．．殘餘層、聚合物/單體混合物
203．．．基板
204．．．平坦化層
250．．．壓印模板、模板
251．．．富含矽之聚合物與溶劑之混合物
252．．．聚合物層、聚合物
253．．．基板
254．．．UV固化單體、單體、液體單體
255．．．平坦化層
270．．．壓印模板
271．．．單體層、聚合層
272．．．基板
273．．．平坦化層
274．．．UV輻射
300．．．壓印模板
301．．．通道
302．．．模板組固持器
303．．．開口
400．．．壓印模板
401．．．模板組固持器
402．．．富含矽之單體
403．．．基板
404．．．平坦化層
406．．．通道
450．．．壓印模板
451．．．模板組固持器
452．．．富含矽之聚合物、矽聚合物
454．．．衝頭
456．．．基板
457．．．平坦化層
500．．．壓印模板
501．．．模板組固持器
502．．．富含矽之單體
502a．．．富含矽之聚合物
504．．．箭頭
506．．．基板
507．．．平坦化層
D．．．寬度
L1、L2．．．高度
t．．．厚度
圖1a-1c分別說明習知軟、熱及UV微影術製程之實例；
圖2說明當使用熱及UV壓印微影術圖案化一光阻層時所採用之兩步驟蝕刻製程；
圖3示意性地說明一模板及一沈積於基板上之典型可壓印光阻層；
圖4a-4c示意性地展示根據本發明之一實施例之壓印微影設備；
圖5a-5c示意性地說明本發明之一實施例之特性；及
圖6a-14f示意性地說明本發明之實施例。
20．．．基板
21．．．平坦化及轉移層
22．．．殘餘層
23．．．特徵
D．．．寬度
L1、L2．．．高度

Claims (10)

  1. 一種微影設備，其包含：一模板固持器，其經組態以固持複數個壓印模板(imprint templates)；一基板固持器，其經組態以固持一基板；一光化(actinic)輻射源；及一輻射導引設備，其經配置以引導該光化輻射穿過該模板固持器而不引導該光化輻射穿過該等壓印模板。
  2. 如請求項1之微影設備，其中該模板固持器及/或該等壓印模板之邊緣對該光化輻射係不透明的。
  3. 如請求項1或2之微影設備，其另包含光纖或輻射導引通道。
  4. 如請求項1或2之微影設備，其中一可壓印介質被塗覆至該複數個壓印模板及該模板固持器上，且該光化輻射固化該可壓印介質位於該模板固持器上的區域以形成固化之可壓印介質之一格柵。
  5. 如請求項4之微影設備，其中被塗覆至該複數個壓印模板及該模板固持器上之該可壓印介質係為流體或膠體。
  6. 一種微影方法，其包含：將一可壓印介質塗覆至複數個壓印模板及一模板固持器上，該模板固持器經組態以固持該複數個壓印模板；及藉由配置一輻射導引設備以引導光化輻射穿過該模板固持器而不引導該光化輻射穿過該等壓印模板。
  7. 如請求項6之微影方法，其中當該可壓印介質塗覆至該複數個壓印模板及該模板固持器時，該可壓印介質係流體或膠體。
  8. 如請求項6或7之微影方法，其中該光化輻射固化該可壓印介質位於該模板固持器上的區域，以形成固化之可壓印介質之一格柵。
  9. 如請求項8之微影方法，其另包含以該模板固持器移除該固化之可壓印介質位於該基板固持器上之區域。
  10. 如請求項9之微影方法，其另包含在以該模板固持器移除該固化之可壓印介質之區域後，使該等壓印模板與一基板抵靠接觸，以使得該可壓印介質經轉印至該基板。
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